音频人工智能指南

WaveGlow 基于流的声码器

WaveGlow 是 NVIDIA 的一款基于流的神经声码器,可一次性从梅尔频谱图合成语音波形,无需自回归。

阅读时间:2分钟最后更新

概述

It matters because it delivers high-quality audio faster than real time using only a simple likelihood loss.

深入探讨

WaveGlow 由 Prenger、Valle 和 Catanzaro 于 2018 年在 NVIDIA 发布,结合了 Glow 和 WaveNet 的想法,构建了一个既快速又易于训练的声码器。与 GAN 声码器不同,它是一个归一化流程:它学习简单高斯分布和音频波形之间的可逆映射,以梅尔频谱图为条件。训练最大化了数据的精确对数似然,因此它不需要单独的判别器,不需要自回归,也不需要早期并行 WaveNet 方法所需的双网络师生蒸馏。要生成音频,您需要采样高斯噪声并反向运行可逆网络。 WaveGlow 生成的语音质量可与 WaveNet 相媲美,同时在现代 GPU 上的合成速度远远快于实时速度。

技术洞察

WaveGlow 堆叠可逆流步骤,每个步骤将仿射耦合层与借自 Glow 的可逆 1x1 卷积相结合。音频样本通过挤压操作分组为向量,因此耦合层可以有效地转换它们。由于每个步骤都是可逆的,因此正向计算训练的可能性,反向将噪声映射到音频以进行推理。单个网络和一个负对数似然目标使训练变得特别稳定和简单。

战略影响

交通与覆盖范围

它通过转录、旁白和语音界面提高了可访问性。

成本与预算

媒体团队可以用更少的预算更快地交付精美的音频。

速度与规模

面向客户的系统可以处理更大规模的语音交互。

基于 WaveGlow 流的声码器的未来

WaveGlow 证明纯流声码器可以与自回归质量相媲美,影响后来的流和流匹配音频模型。尽管像 HiFi-GAN 这样的 GAN 声码器现在通常在尺寸和速度上获胜,但其单损失简单性仍然很有吸引力。展望未来,基于流和流匹配的想法正在现代扩散相邻 TTS 中重新兴起,而 WaveGlow 风格的可逆设计将继续为精确似然、可控和高效波形生成的研究提供信息。

现实世界的实施

与 NVIDIA 参考 TTS 管道中的 Tacotron 2 配对,生成自然工作室品质的语音

用于旁白、配音和内容创建工作流程的快速 GPU 语音合成

在首选稳定、单损失训练的研究中生成训练和演示音频

在 NVIDIA 硬件上运行的交互式系统中提供实时语音输出

风险与防护栏

如果未征得同意,语音滥用和冒充风险就会增加。

由于口音、方言或嘈杂的环境,准确性可能会下降。

如果没有明确的标签,合成音频可能会被误认为是真实的语音。

实施路线图

1

获得语音捕获、克隆和重用的明确同意。

2

测试不同扬声器和背景条件下的质量。

3

定义人员必须审查或批准输出的时间。

4

标记合成音频并保留来源记录以供问责。

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常见问题

What is WaveGlow Flow-Based Vocoder?

WaveGlow 是 NVIDIA 的一款基于流的神经声码器,可一次性从梅尔频谱图合成语音波形,无需自回归。这很重要,因为它仅使用简单的似然损失就可以比实时更快地提供高质量音频。

WaveGlow 结合了哪两个模型的架构思想?

WaveGlow 将 Glow 的可逆流结构与 WaveNet 的音频建模设计融合在一起。

WaveGlow 是一个什么样的模型?

WaveGlow 是一种标准化流程,可学习高斯噪声和音频之间的可逆映射。

WaveGlow 如何在推理时生成波形?

由于网络是可逆的,因此您可以绘制高斯噪声并以梅尔频谱图为条件向后运行流程。

WaveGlow 在训练过程中优化的目标是什么?

作为一个流,WaveGlow 最大化了精确的对数似然,不需要鉴别器或蒸馏。

WaveGlow 中的每个可逆步骤由哪两个组件组成?

每个流程步骤将仿射耦合层与 Glow 采用的可逆 1x1 卷积配对。